大學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的構(gòu)建

朱卓慧，徐燕飛，孫小康

(1．湖南科技大學(xué)能源與安全工程學(xué)院，湖南湘潭411201;2．湖南科技大學(xué)煤礦安全開采技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南湘潭411201;3．中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院，湖南長沙410083)

大學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的構(gòu)建

朱卓慧1，2，3，徐燕飛1，孫小康1

(1．湖南科技大學(xué)能源與安全工程學(xué)院，湖南湘潭411201;2．湖南科技大學(xué)煤礦安全開采技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南湘潭411201;3．中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院，湖南長沙410083)

以大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目為平臺，構(gòu)建提高大學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的教學(xué)模式，為培養(yǎng)采礦工程專業(yè)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力提供新的途徑;同時(shí)對采礦工程實(shí)踐性教學(xué)的改進(jìn)有一定的借鑒作用。

采礦工程;創(chuàng)新性學(xué)習(xí);培養(yǎng)模式

一 培養(yǎng)采礦工程專業(yè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的意義

湖南科技大學(xué)采礦工程學(xué)科是湖南省“十一五”重點(diǎn)學(xué)科，創(chuàng)建于1978年，是我校創(chuàng)建最早的學(xué)科之一，也是原煤炭工業(yè)部所屬高校在江南地區(qū)設(shè)立的唯一以煤礦開采為工程背景的采礦工程學(xué)科。三十余年來，采礦工程學(xué)科以湖南、江西、貴州、廣西、四川等南方省區(qū)煤礦開采為工程背景，圍繞南方礦區(qū)開采過程中的科學(xué)和技術(shù)問題進(jìn)行了長期的研究，形成了南方復(fù)雜煤層開采、巖石力學(xué)與巷道圍巖控制、煤礦災(zāi)害預(yù)防與控制、地表沉陷控制與礦山環(huán)境保護(hù)等四個(gè)穩(wěn)定的研究方向，為祖國的現(xiàn)代化建設(shè)輸出了大量的采礦工程技術(shù)人才。

采礦工程專業(yè)的本科學(xué)生是我國能源工業(yè)發(fā)展的后備軍，學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量對能源工業(yè)的發(fā)展，對構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會有著重要的意義，因此采礦工程專業(yè)學(xué)生質(zhì)量的提高就顯得尤為重要［1，2］。

經(jīng)過三十多年的發(fā)展我校采礦工程學(xué)科取得了長足的發(fā)展，但也暴露了一些問題，比如學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力不強(qiáng)，獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力不足，學(xué)生的綜合能力方面有待提高，在工作崗位上主要表現(xiàn)在不能很快的適應(yīng)現(xiàn)場工作，理論和現(xiàn)場結(jié)合不足等。這也是企業(yè)用人單位所反映的顯著問題。綜合分析所出現(xiàn)的這些問題，歸根到底是學(xué)生的自主意識不夠、創(chuàng)新能力不足。學(xué)生長期處于老師講授，學(xué)生聽講的教學(xué)模式之中，教學(xué)方式上停留傳授書本知識為主，以教師為中心，以課堂為中心，教學(xué)方法缺乏靈活性，這直接導(dǎo)致學(xué)生思維的惰性，不愿意主動思考，不能很好地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

采礦工程的教學(xué)環(huán)節(jié)分理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩大部分，理論教學(xué)環(huán)節(jié)主要是課堂講授，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)場實(shí)習(xí)，課程設(shè)計(jì)三個(gè)主要部分，這幾方面存在的問題，主要表現(xiàn)在理論教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)生參與度不夠。

面對以上這些問題，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的意識，拓寬實(shí)踐性教學(xué)的途徑，增強(qiáng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，對采礦工程專業(yè)教學(xué)的改進(jìn)和學(xué)生綜合專業(yè)素質(zhì)的提高是十分有意義的。

二 自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的構(gòu)建

大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目是為大學(xué)生設(shè)置的專項(xiàng)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究項(xiàng)目，學(xué)生可以按照自己的愛好自主申報(bào)，指導(dǎo)老師在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過程中參與實(shí)驗(yàn)進(jìn)度安排和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，學(xué)校為學(xué)生提供一定的專項(xiàng)資金，學(xué)生通過查閱資料自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)施實(shí)驗(yàn)，撰寫論文，最后結(jié)題，在這一過程中學(xué)生充分調(diào)動自己的積極性和想象力，通過自主學(xué)習(xí)極大增加了學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新精神，它是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)現(xiàn)其自身可持續(xù)發(fā)展的重要保證。因此，可以利用大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目這個(gè)平臺，構(gòu)建提高大學(xué)生自主創(chuàng)新能力的實(shí)踐性教學(xué)模式，用以提高采礦工程學(xué)生自主創(chuàng)新能力，拓寬實(shí)踐性教學(xué)途徑。在該模式上，大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，體現(xiàn)為:學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，結(jié)合對自己當(dāng)前學(xué)習(xí)水平和愛好，在實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目活動開展前，自覺地設(shè)置具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目標(biāo)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，制定實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃、進(jìn)度，選擇為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)相適應(yīng)的方式方法。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究過程中，學(xué)生能夠?qū)?shí)驗(yàn)過程中所使用的方式方法導(dǎo)致的結(jié)果進(jìn)行觀察、監(jiān)控和調(diào)節(jié)。針對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，學(xué)生能夠?qū)φ赵戎贫ǖ膶?shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，進(jìn)行自我總結(jié)和評價(jià)，發(fā)現(xiàn)存在的問題，積極改進(jìn)。當(dāng)學(xué)生的這種學(xué)習(xí)狀態(tài)從“被動”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃印保瑥摹耙覍W(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，即學(xué)生把學(xué)習(xí)看作是自己的使命時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性就會被充分調(diào)動。他們可以利用大學(xué)相對較多的自由支配時(shí)間和較好學(xué)習(xí)條件，設(shè)置適合自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在學(xué)習(xí)過程中適時(shí)調(diào)整自己的知識和能力結(jié)構(gòu)，從而把學(xué)習(xí)與自己的理想、成長和發(fā)展有效地結(jié)合起來，并且意識到學(xué)習(xí)并不是為家長或老師而學(xué)，是在為自己今后的持續(xù)發(fā)展而學(xué)。因此，推廣該自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)模式，對學(xué)生自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力提高，學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)過程中優(yōu)缺點(diǎn)的認(rèn)識以及學(xué)習(xí)方法的優(yōu)化，甚至學(xué)生個(gè)人發(fā)展都是有意義的，對開展實(shí)踐性教學(xué)也是一個(gè)很好的啟發(fā)。

以大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目為平臺，提高大學(xué)生自主創(chuàng)新能力的教學(xué)模式流程圖見圖1。

該模式的整個(gè)流程包括三部分，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段、實(shí)驗(yàn)開展階段、成果展示階段。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段:學(xué)生就自己感興趣的一個(gè)方面討論，商討解決的方法和途徑，最后把問題集中，和指導(dǎo)老師商討，結(jié)合學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備把這些問題凝結(jié)，用一個(gè)題目概括出來，作為項(xiàng)目申報(bào)的題目。根據(jù)這個(gè)題目學(xué)生去查閱資料，撰寫項(xiàng)目申報(bào)書，項(xiàng)目審批通過以后，實(shí)驗(yàn)小組就要把問題分解成幾個(gè)部分，針對每一部分的問題，制定解決該問題的實(shí)驗(yàn)途徑，制定出實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)開展階段:根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案要求購買所需的器材，制作試樣為實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備，然后學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)儀器的操作方法，因?yàn)椴傻V專業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器都是精密貴重儀器，該環(huán)節(jié)一定要有老師的指導(dǎo)，之后分步開展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。成果展示階段:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要對實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出結(jié)論，最后用所得的數(shù)據(jù)撰寫論文、制作PPT等，進(jìn)行成果展示，最后結(jié)題。

整個(gè)過程就是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程，一個(gè)問題的解決方法是很多的，整個(gè)過程中學(xué)生充分調(diào)動自己的積極性，探求他們自己認(rèn)為最優(yōu)的解決途徑，在這樣一個(gè)探索的過程中學(xué)生自主和創(chuàng)新意識得到鍛煉，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力的目的。

學(xué)生在自主創(chuàng)新的過程中，根據(jù)需要重新認(rèn)知、加工，自主調(diào)控學(xué)習(xí)材料和信息，使學(xué)習(xí)的過程在時(shí)間和容量上由有限的短時(shí)間記憶，轉(zhuǎn)變?yōu)殚L時(shí)間記憶，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)效能。學(xué)生運(yùn)用已有知識和能力自主獲取新知識新技能的學(xué)習(xí)過程就是自主性學(xué)習(xí)［3－5］。美國著名心理學(xué)家布魯納說:“學(xué)習(xí)者不應(yīng)是信息的被動接受者，而應(yīng)該是知識獲取過程中的主動參與者。”著名教育家杜威說:“教育的目的在于使人能夠自己教育自己。”他們都強(qiáng)調(diào)了學(xué)生是自主學(xué)習(xí)的主體，旨在培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動力。

圖1 提高大學(xué)生自主創(chuàng)新能力的教學(xué)模式

同時(shí)學(xué)生在教師引導(dǎo)和強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動機(jī)支配下已有知識經(jīng)驗(yàn)，自主參與學(xué)習(xí)，并通過運(yùn)用各種有效的學(xué)習(xí)方法，對所學(xué)知識展開獨(dú)立的思考，進(jìn)行多向思維，探索新問題，從而在學(xué)習(xí)過程中有所創(chuàng)新，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。創(chuàng)新學(xué)習(xí)作為與維持性學(xué)習(xí)相對應(yīng)的一種學(xué)習(xí)方式，是創(chuàng)新型人才的必備素質(zhì)。目前我國大學(xué)生明顯缺乏創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力，表現(xiàn)在學(xué)習(xí)方式上缺乏主動性和創(chuàng)新性的被動式學(xué)習(xí)方式［6，7］。

構(gòu)建創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式來培養(yǎng)高素質(zhì)人才以迎接知識經(jīng)濟(jì)和信息時(shí)代社會的高速發(fā)展，已成為當(dāng)前教育改革中亟待解決的問題［8］。

自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)是一種全新的學(xué)習(xí)模式，是一種致力于提高學(xué)生內(nèi)在素養(yǎng)和優(yōu)化學(xué)生的外在條件，使學(xué)生在學(xué)習(xí)上發(fā)揮主觀能動性掌握客觀規(guī)律，從而為學(xué)生的發(fā)展打好基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式，體現(xiàn)了終身學(xué)習(xí)的觀念。突出強(qiáng)調(diào)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位和作用，并強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。通過學(xué)習(xí)提高學(xué)生的發(fā)現(xiàn)、吸收新信息解決新問題的能力。高等教育必須注重培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力，并將自主創(chuàng)新教育作為教學(xué)改革的切入點(diǎn)。

三 自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的實(shí)施效果

在本人指導(dǎo)下，2008級采礦工程專業(yè)學(xué)生孫小康等五位同學(xué)成功申請了2010年大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目題目為:三軸應(yīng)力狀態(tài)下分級加卸載巖石的彈塑性流變特性實(shí)驗(yàn)研究(KDSC1001)，該項(xiàng)目是利用RMT－150C和RYL－600三維巖石剪切流變儀，采用分級加卸載的方式對巖石在三軸應(yīng)力狀態(tài)下的彈塑性流變特性進(jìn)行研究，從而得出在不同圍壓條件下的巖石在分級加卸載狀態(tài)下的流變特性及其變形、破壞的形式，并解決以下問題:

1)研究不同圍壓下的巖石在分級加卸載狀態(tài)下的彈塑性流變特性。

2)探索巖石全蠕變階段的非線性彈黏塑性變形特征，并進(jìn)行蠕變穩(wěn)定性分析。

3)推導(dǎo)不同圍壓下巖石的本構(gòu)模型。

按照以上所闡述的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，該創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目。自立項(xiàng)來，在一年時(shí)間內(nèi)，項(xiàng)目組開展了一系列的工作，主要包括:國內(nèi)外文獻(xiàn)資料收集;實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和調(diào)整;巖石材料的購買和加工;試驗(yàn)機(jī)操作軟件的學(xué)習(xí)和改進(jìn);實(shí)驗(yàn)的開展和總結(jié)。取得了以下成果:完成了試驗(yàn)機(jī)操作系統(tǒng)的改進(jìn);進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn);已發(fā)表論文三篇。說明該模式的實(shí)施是可行的，效果是明顯的。

四 需要注意的幾點(diǎn)問題

1)題目的選取不能過大，不能太寬泛，研究內(nèi)容要有針對性，這將直接決定了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的工作量，考慮到本科學(xué)生的專業(yè)知識的深度和認(rèn)知能力有限，所選題目一定要精要專，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的時(shí)間不能太長，實(shí)驗(yàn)實(shí)施起來不能太難。

2)實(shí)驗(yàn)方案的制定一定要結(jié)合學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況，這就要求實(shí)驗(yàn)方案的制定一定是在充分了解了試驗(yàn)機(jī)的性能的基礎(chǔ)上，要求實(shí)驗(yàn)機(jī)能滿足實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)儀器要能達(dá)到所要求的精度，這是確保實(shí)驗(yàn)順利完成的基本條件。

3)任務(wù)的分配要合理，因?yàn)榇髮W(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目是一組人參與的項(xiàng)目，作為指導(dǎo)老師要把任務(wù)合理地分配，每個(gè)人做哪些內(nèi)容，每個(gè)人的定期任務(wù)都要明確。另外預(yù)期實(shí)驗(yàn)進(jìn)度要明確，時(shí)間要把握好，因?yàn)樵搫?chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是有期限要求，一定要確保項(xiàng)目在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)結(jié)題。

4)經(jīng)費(fèi)支出要有預(yù)算，確保利用有限的經(jīng)費(fèi)完成實(shí)驗(yàn)。

［1］何廷峻，汪佑武．高校礦業(yè)類專業(yè)人才培養(yǎng)模式探討［J］．淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，5(1):103 －105．

［2］過 江，古德生，吳 超．采礦學(xué)科的創(chuàng)新機(jī)制與創(chuàng)新教育探索［J］．中國冶金教育，2007(3):3－5．

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G641

A

1674－5884(2011)10－0027－03

2011－07－12

湖南省優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目資助;2010年湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目(KDSC1001)

朱卓慧(1982－)，男，湖南岳陽人，博士生，講師，主要從事巖石力學(xué)，瓦斯防治等研究。

(責(zé)任編校 楊鳳娥)